第一章直線運(yùn)動(dòng)_第1頁
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文檔簡介

1、第一章 直線運(yùn)動(dòng)本章研究最簡單、最基本的機(jī)械運(yùn)動(dòng)直線運(yùn)動(dòng)運(yùn)用公式和圖像兩種數(shù)學(xué)工具研究物體的位移、速度等隨時(shí)間變化的規(guī)律,是學(xué)習(xí)動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)【知識(shí)建構(gòu)】直線運(yùn)動(dòng)直線運(yùn)動(dòng)的條件:a、v0共線參考系、質(zhì)點(diǎn)、時(shí)間和時(shí)刻、位移和路程速度、速率、平均速度加速度運(yùn)動(dòng)的描述典型的直線運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng) s=t ,s-t圖,(a0)勻變速直線運(yùn)動(dòng)特例自由落體(ag)豎直上拋(ag)v - t圖規(guī)律, 第一節(jié) 運(yùn)動(dòng)的描述 【考情分析】 考試大綱 大綱解讀1、 參考系 2、 質(zhì)點(diǎn) 3、位移、速度和加速度 從高考試題看,作為一個(gè)孤立的知識(shí)點(diǎn)單獨(dú)考查的命題并不多,但質(zhì)點(diǎn)概念的建立要涉及到物理學(xué)研究的一種重要方法:理想模

2、型法,只要弄清物體看做質(zhì)點(diǎn)的條件就可以作出判斷。描述運(yùn)動(dòng)的物理量位移、速度和加速度是運(yùn)動(dòng)學(xué)乃至整個(gè)物理學(xué)的基礎(chǔ),是高考的必考內(nèi)容,在近幾年的高考中,對(duì)速度的考查往往以選擇題和計(jì)算題為主,著力點(diǎn)仍有可能是位移、平均速度、加速度和勻變速直線運(yùn)動(dòng)。【考點(diǎn)知識(shí)梳理】 (見金版教程)【考點(diǎn)知識(shí)解讀】考點(diǎn)1質(zhì)點(diǎn)【例題1】北京時(shí)間2008年3月9日凌晨,在第12屆瓦倫西亞室內(nèi)田徑世界錦標(biāo)賽60米欄的決賽中,中國飛人劉翔以7秒46的成績奪得冠軍,這是劉翔的第一個(gè)個(gè)人室內(nèi)賽世界冠軍頭銜,也是中國室內(nèi)田徑世錦賽歷史上的首枚男子金牌,對(duì)于下列說法中正確的是A.劉翔在飛奔的60米中,可以看做是質(zhì)點(diǎn)B.教練為了分析其動(dòng)

3、作要領(lǐng),可以將其看做質(zhì)點(diǎn)C.無論研究什么問題,均不能把劉翔看做質(zhì)點(diǎn)D.能否把劉翔看做質(zhì)點(diǎn),取決與我們所研究的問題【變式訓(xùn)練1】若車輛在行進(jìn)中,要研究車輪的運(yùn)動(dòng),下列選項(xiàng)中正確的是( )A.車輪只做平動(dòng) B.車輪只做轉(zhuǎn)動(dòng) C.車輪的平動(dòng)可以用質(zhì)點(diǎn)模型分析 D.車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)可以用質(zhì)點(diǎn)模型分析考點(diǎn)2位移和路程【例題2】關(guān)于路程與位移,下列說法中正確的是( ) A位移的方向就是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向 B路程等于位移的大小 C位移的值不會(huì)比路程大 D質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位移為零時(shí),其運(yùn)動(dòng)的路程也為零【變式訓(xùn)練2】關(guān)于位移和路程,下列說法中正確的是( )A .在某段時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位移為零,該質(zhì)點(diǎn)不一定是靜止的B. 在某段

4、時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程為零,該質(zhì)點(diǎn)不一定是靜止的C. 在直線運(yùn)動(dòng)中,質(zhì)點(diǎn)位移的大小一定等于其路程D. 在直線運(yùn)動(dòng)中,質(zhì)點(diǎn)位移的大小一定小于其路程考點(diǎn)3速度平均速度與瞬時(shí)速度的比較項(xiàng)目平均速度瞬時(shí)速度區(qū)別粗略描述,對(duì)應(yīng)一段時(shí)間精確描述,對(duì)應(yīng)某一時(shí)刻共同點(diǎn)描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢和方向,都是矢量,單位都是m/s聯(lián)系勻速運(yùn)動(dòng)中,平均速度等于瞬時(shí)速度,瞬時(shí)速度是極短時(shí)間內(nèi)的平均速度。速度、速度改變量、加速度的比較比較項(xiàng)目速度速度改變量加速度物理意義描述物體運(yùn)動(dòng)快慢和方向的物理量。是一狀態(tài)量描述物體速度改變大小程度的物理量,是一狀態(tài)量描述物體速度變化快慢和方向的物理量,是一狀態(tài)量定義式或單位m/sm/sm/s

5、2決定因素v的大小由v0、a、t決定v由vt與v0決定,而且vat也由a與t決定a不是由v、t、v來決定的,a由v/t的比值決定方向與位移x同向,即物體運(yùn)動(dòng)的方向由或vat決定與v的方向一致,而與v0、vt方向無關(guān)大小位移與時(shí)間的比值速度改變量與所用時(shí)間的比值【例題3】汽車沿直線從甲地開往乙地,若在前一半路程的平均速度是v1,后一半路程的平均速度是v2,則汽車全程的平均速度是多少?若汽車在全程用時(shí)的前一半時(shí)間的平均速度為v1,后一半時(shí)間的平均速度為v2,則全程的平均速度又是多少?考點(diǎn)4參考系【例題4】甲、乙兩輛汽車以相同的恒定速度直線前進(jìn),甲車在前,乙車在后甲車上的人A和乙車上的人B各用石子瞄

6、準(zhǔn)對(duì)方,以相對(duì)自身為v0的初速度 同時(shí)水平射擊對(duì)方,若不考慮石子的豎直下落,則AA先被擊中; BB先被擊中; C兩同時(shí)被擊中; D可以擊中B而不能擊中A【變式訓(xùn)練4】一列長為l的隊(duì)伍,行進(jìn)速度為v1,通訊員從隊(duì)伍尾以速度v2趕到排頭,又立即以速度v2返回隊(duì)尾,求這段時(shí)間里隊(duì)伍前進(jìn)的距離。【考能訓(xùn)練】 1下列說法正確的是A加速度為零的物體,其速度一定為零B加速度減小時(shí),速度一定減小C2 m/s2的加速度比-4 m/s2的加速度大D在勻減速運(yùn)動(dòng)中,速度隨時(shí)間的增加而減小2物體沿直線做加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)加速度逐漸減小時(shí),物體的速度和位移的變化是A速度增大,位移增大B速度減小,位移減小C速度減小,位移增大D

7、速度增大,位移減小3一個(gè)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體,初速度v02.0 m/s,它在第3 s內(nèi)通過的位移是4.5 m,則它的加速度為A0.5 m/s2B1.0 m/s2C1.5 m/s2D2.0 m/s24一物體以5 m/s的初速度,-2 m/s2的加速度在粗糙的水平面上滑行,在4 s內(nèi)通過的路程為A4 mB36 mC6.25 mD以上答案都不對(duì)5. 天文觀測(cè)表明,幾乎所有遠(yuǎn)處的恒星(或星系)都在以各自的速度背離我們運(yùn)動(dòng),離我們最遠(yuǎn)的星體,背離我們運(yùn)動(dòng)的速度(成為退行速度)越大。也就是說,宇宙在膨脹,不同星體的退行速度v和星體與我們的距離r成正比,即vHr。式中H為一常量,稱為哈勃常數(shù),已由天文觀察

8、測(cè)定 為解釋上述現(xiàn)象,有人提出一種理論,認(rèn)為宇宙是從一個(gè)大爆炸的火球開始形成的假設(shè)大爆炸后各星體即以不同的速度向外做勻速運(yùn)動(dòng),并設(shè)想我們就位于其中心,則速度越大的星體現(xiàn)在離我們?cè)竭h(yuǎn)這一結(jié)果與上述天文觀測(cè)一致 由上述理論和天文觀測(cè)結(jié)果,可估算宇宙年齡t,其計(jì)算式為t根據(jù)近期觀測(cè),哈勃常數(shù)H3×10-m/(s·ly)(ly表示“光年”:光在一年中行進(jìn)的距離),由此估算宇宙的年齡約為_Y(Y表示“年”)6.(2009江蘇7)如圖1-1-3所示,以勻速行駛的汽車即將通過路口,綠燈還有2 s將熄滅,此時(shí)汽車距離停車線18m。該車加速時(shí)最大加速度大小為,減速時(shí)最大加速度大小為。此路段允

9、許行駛的最大速度為,下列說法中正確的有 A如果立即做勻加速運(yùn)動(dòng),在綠燈熄滅前汽車可能通過停車線 B如果立即做勻加速運(yùn)動(dòng),在綠燈熄滅前通過停車線汽車一定超速 C如果立即做勻減速運(yùn)動(dòng),在綠燈熄滅前汽車一定不能通過停車線 D如果距停車線處減速,汽車能停在停車線處圖1-1-47如圖1-1-4為高速攝影機(jī)拍攝到的子彈穿過蘋果瞬間的照 片。該照片經(jīng)過放大后分析出,在曝光時(shí)間內(nèi),子彈影響前后錯(cuò)開的距離約為子彈長度的1%2%。已知子彈飛行速度約為500m/s,因此可估算出這幅照片的曝光時(shí)間最接近A、10-3s B、10-6s C、10-9s D、10-12s第二節(jié) 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及應(yīng)用【考情分析】 考試

10、大綱 大綱解讀勻變速直線運(yùn)動(dòng)及其公式 勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律可能會(huì)單獨(dú)命題,更多的是與牛頓定律、曲線運(yùn)動(dòng)、功能關(guān)系、帶電粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)等結(jié)合起來,作為綜合試題中的一個(gè)知識(shí)點(diǎn)而加以體現(xiàn)。主要題型為選擇題、綜合題。其中綜合題多為中等或較難題。綜合題中每年都滲透著該部分內(nèi)容,顯示出該部分內(nèi)容在力學(xué)中的特殊地位。 【考點(diǎn)知識(shí)梳理】(見金版教程) 【考點(diǎn)知識(shí)解讀】考點(diǎn)1 勻變速直線運(yùn)動(dòng)剖析:1.對(duì)四個(gè)常用公式的理解(1)四個(gè)常用公式只適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng)(2)四個(gè)公式中只有兩個(gè)是獨(dú)立的,即由任意兩式可推出另外兩式四個(gè)公式中有五個(gè)物理量,而兩個(gè)獨(dú)立方程只能解出兩個(gè)未知量,所以解題時(shí)需要三個(gè)已知條件,才能

11、有解(3)式中v0、vt、a、s均為矢量,方程式為矢量方程,應(yīng)用時(shí)要規(guī)定正方向,凡與正方向相同者取正值,相反者取負(fù)值;所求矢量為正值者,表示與正方向相同,為負(fù)值者表示與正方向相反通常將v0的方向規(guī)定為正方向,以v0的位置做初始位置(4)以上各式給出了勻變速直線運(yùn)動(dòng)的普遍規(guī)律一切勻變速直線運(yùn)動(dòng)的差異就在于它們各自的v0、a不完全相同,例如a0時(shí),勻速直線運(yùn)動(dòng);以v0的方向?yàn)檎较颍?a0時(shí),勻加速直線運(yùn)動(dòng);a0時(shí),勻減速直線運(yùn)動(dòng);ag、v0=0時(shí),自由落體運(yùn)動(dòng);ag、v00時(shí),豎直拋體運(yùn)動(dòng)(5)物體先做勻減速直線運(yùn)動(dòng),減速為零后又反向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),全程加速度不變,對(duì)于這種運(yùn)動(dòng)可以將全程看做勻

12、減速直線運(yùn)動(dòng),應(yīng)用基本公式求解。(6)對(duì)于勻減速直線運(yùn)動(dòng),要注意減速為零后停止,加速度變?yōu)榱愕膶?shí)際情況,如剎車問題,注意題目給定的時(shí)間若大于剎車時(shí)間,則剎車以后的時(shí)間是靜止的。2、解題指導(dǎo): (1)要養(yǎng)成根據(jù)題意畫出物體運(yùn)動(dòng)示意圖的習(xí)慣特別對(duì)較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng),畫出草圖可使運(yùn)動(dòng)過程直觀,物理圖景清晰,便于分析研究 (2)要分析研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)過程,搞清整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程按運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的特點(diǎn)可分為哪幾個(gè)運(yùn)動(dòng)階段,各個(gè)階段遵循什么規(guī)律,各個(gè)階段間存在什么聯(lián)系 (3)本章的題目常可一題多解解題時(shí)要思路開闊,聯(lián)想比較,篩選最簡的解題方案解題時(shí)除采用常規(guī)的公式解析法外,圖像法、比例法、極值法、逆向轉(zhuǎn)換法(如將一勻減速直線

13、運(yùn)動(dòng)視為反向的勻加速直線運(yùn)動(dòng)等)等也是本章解題的常用的方法(4).列運(yùn)動(dòng)學(xué)方程時(shí),每一個(gè)物理量都要對(duì)應(yīng)于同一個(gè)運(yùn)動(dòng)過程,切忌張冠李戴、亂套公式(5).解題的基本思路:審題一畫出草圖一判斷運(yùn)動(dòng)性質(zhì)一選取正方向(或建在坐標(biāo)軸)一選用公式列方程一求解方程,必要時(shí)時(shí)結(jié)果進(jìn)行討論【例題1】一物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)A、B、C三點(diǎn),已知ABBC,AB段平均速度為20 ms,BC段平均速度為30m/s,則可求得( ) A速度VA B末速度Vc C這段時(shí)間內(nèi)的平均速度 D物體運(yùn)動(dòng)的加速度【變式訓(xùn)練1】小球以v0豎直上拋,不計(jì)阻力,從拋出到最大高度一半所需的時(shí)間是AB CD考點(diǎn)2勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用1、豎直

14、上拋兩種處理辦法:分段法:上升階段看做末速度為零,加速度大小為g的勻減速直線運(yùn)動(dòng),下降階段為自由落體運(yùn)動(dòng)整體法:從整體看來,運(yùn)動(dòng)的全過程加速度大小恒定且方向與初速度v0方向始終相反,因此可以把豎直上拋運(yùn)動(dòng)看作是一個(gè)統(tǒng)一的減速直線運(yùn)動(dòng)這時(shí)取拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),初速度v0方向?yàn)檎较颍瑒ta=-g 2、上升階段與下降階段的特點(diǎn)物體從某點(diǎn)出發(fā)上升到最高點(diǎn)的時(shí)間與從最高點(diǎn)回落到出發(fā)點(diǎn)的時(shí)間相等即 , 所以,從某點(diǎn)拋出后又回到同一點(diǎn)所用的時(shí)間為.上拋時(shí)的初速度v0與落回出發(fā)點(diǎn)的速度v等值反向,大小均為;即 v=v0= 注意:以上特點(diǎn)適用于豎直上拋物體的運(yùn)動(dòng)過程中的任意一個(gè)點(diǎn)所時(shí)應(yīng)的上升下降兩階段,因?yàn)閺娜我?/p>

15、一點(diǎn)向上看,物體的運(yùn)動(dòng)都是豎直上拋運(yùn)動(dòng),且下降階段為上升階段的逆過程 以上特點(diǎn),對(duì)于一般的勻減速直線運(yùn)動(dòng)都能適用若能靈活掌握以上特點(diǎn),可使解題過程大為簡化尤其要注意豎直上拋物體運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性和速度、位移的正負(fù)【例題2】從一定高度的氣球上自由落下兩個(gè)物體,第一物體下落1s后,第二物體開始下落,兩物體用長93.1m的繩連接在一起問:第二個(gè)物體下落多長時(shí)間繩被拉緊?【變式訓(xùn)練2】某物體被豎直上拋,空氣阻力不計(jì),當(dāng)它經(jīng)過拋出點(diǎn)之上0.4m時(shí),速度為3m/s它經(jīng)過拋出點(diǎn)之下0.4m時(shí),速度應(yīng)是多少?(g=10m/s2)【考能訓(xùn)練】1.一個(gè)物體從塔頂上下落,在到達(dá)地面前最后1 s內(nèi)通過的位移是整個(gè)位移的9/

16、25,則塔頂高為_ m2由于剎車,汽車以10 m/s開始做勻減速直線運(yùn)動(dòng),若第1 s內(nèi)的平均速度是9 m/s,則汽車前6 s內(nèi)的位移是_ m3一輛汽車以15 m/s的速度勻速行駛了全程的一半,然后勻減速行駛了另半路程后恰好靜止,則汽車在全段路程上的平均速度是_ m/s4物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng),它在第2 s內(nèi)的位移為3 m,第8 s內(nèi)的位移為12 m,則它的加速度為_ m/s2,它在第1 s末的速度為_ m/s5.從地面豎直向上拋出一物體,它在1 s內(nèi)兩次通過離地面30 m高的一點(diǎn),不計(jì)空氣阻力,g10 m/s2,則該物體上拋的初速度為_ m/s12453圖1-2-26如圖1-2-2所示,小球從豎

17、直磚墻某位置靜止釋放,用頻閃照相機(jī)在同一底片上多次曝光,得到了圖中1、2、3、4、5所示小球運(yùn)動(dòng)過程中每次曝光的位置連續(xù)兩次曝光的時(shí)間間隔均為T,每塊磚的厚度為d。根據(jù)圖中的信息,下列判斷錯(cuò)誤的是 ( )A位置“1”是小球釋放的初始位置B小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng)C小球下落的加速度為 D小球在位置“3”的速度為7、汽車A在紅綠燈前停住,綠燈亮起時(shí)啟動(dòng),以的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)過30s后以該時(shí)刻的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)。設(shè)在綠燈亮的同時(shí),汽車B以8m/s的速度從A車旁邊駛過,且一直以相同的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)方向與A車相同,則從綠燈亮?xí)r開始( )A、A車在加速過程中與B車相遇B、A、B兩車相遇時(shí)

18、速度相同C、相遇時(shí)A車做勻速運(yùn)動(dòng)D、兩車不可能再次相遇8. 甲乙兩運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練交接棒的過程中發(fā)現(xiàn):甲經(jīng)短距離加速后能保持9 mis的速度跑完全程:乙從起跑后到接棒前的運(yùn)動(dòng)是勻加速的,為了確定乙起跑的時(shí)機(jī),需在接力區(qū)前適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置標(biāo)記,在某次練習(xí)中,甲在接力區(qū)前S0-13.5 m處作了標(biāo)記,并以V-9 m/s的速度跑到此標(biāo)記時(shí)向乙發(fā)出起跑口令,乙在接力區(qū)的前端聽到口令時(shí)起跑,并恰好在速度達(dá)到與甲相同時(shí)被甲追上,完成交接棒,已知接力區(qū)的長度為L=20m.求:(1)此次練習(xí)中乙在接棒前的加速度a.(2)在完成交接棒時(shí)乙離接力區(qū)末端的距離.9原地起跳時(shí),先屈腿下蹲,然后突然蹬地。從開始蹬地到離地是加

19、速過程(視為勻加速)加速過程中重心上升的距離稱為“加速距離”。離地后重心繼續(xù)上升,在此過程中重心上升的最大距離稱為“豎直高度”。現(xiàn)有下列數(shù)據(jù):人原地上跳的“加速距離”,“豎直高度”;跳蚤原地上跳的“加速距離”,“豎直高度”。假想人具有與跳蚤相等的起跳加速度,而“加速距離”仍為0.50m,則人上跳的“豎直高度”是多少?10.交管部門強(qiáng)行推出了“電子眼”,機(jī)動(dòng)車擅自闖紅燈的大幅度減少。現(xiàn)有甲、乙兩汽車正沿同一平直馬路同向勻速行駛,甲車在前,乙車在后,它們行駛的速度均為10ms當(dāng)兩車快要到一十字路口時(shí),甲車司機(jī)看到綠燈已轉(zhuǎn)換成了黃燈,于是緊急剎車(反應(yīng)時(shí)間忽略不計(jì)),乙車司機(jī)為了避免與甲車相撞也緊急

20、剎車,但乙車司機(jī)反應(yīng)較慢(反應(yīng)時(shí)間為05s)。已知甲車緊急剎車時(shí)制動(dòng)力為車重的04倍,乙車緊急剎車制動(dòng)力為車重的05倍,求: (1)若甲司機(jī)看到黃燈時(shí)車頭距警戒線15m,他采取上述措施能否避免闖紅燈? (2)為保證兩車在緊急剎車過程中不相撞,甲、乙兩車行駛過程中應(yīng)保持多大距離?11、“10米折返跑”的成績反應(yīng)了人體的靈敏素質(zhì)。測(cè)定時(shí),在平直跑道上,受試者以站立式起跑姿勢(shì)站在起點(diǎn)終點(diǎn)線前,當(dāng)聽到“跑”的口令后,全力跑向正前方10米處的折返線,測(cè)試員同時(shí)開始計(jì)時(shí)。受試者到達(dá)折返線處時(shí),用手觸摸折返線處的物體(如木箱),再轉(zhuǎn)身跑向起點(diǎn)終點(diǎn)線,當(dāng)胸部到達(dá)起點(diǎn)終點(diǎn)線的垂直面時(shí),測(cè)試員停表,所用時(shí)間即為“

21、10米折返跑”的成績。設(shè)受試者起跑的加速度為4m/s2,運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度為4m/s,快到達(dá)折返線處時(shí)需減速到零,減速的加速度為8m/s2,返回時(shí)達(dá)到最大速度后不需減速,保持最大速度沖線。求該受試者“10米折返跑”的成績?yōu)槎嗌倜耄颗艿榔瘘c(diǎn)終點(diǎn)線折返線木箱10m圖1-2-3第三節(jié)描述運(yùn)動(dòng)的圖象 【考情分析】 考試大綱 大綱解讀勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖像 是高考的熱點(diǎn)及重點(diǎn),多以選擇題為主,注重對(duì)圖像的“點(diǎn)”“線”“斜率”“截距”“面積”的物理意義的直接考查以及與追擊、相遇問題相結(jié)合進(jìn)行間接考查,未來高考對(duì)圖像考查的可能性非常大,題型全,難度多為中等偏下,是復(fù)習(xí)的重點(diǎn)。【考點(diǎn)知識(shí)梳理】 (見金版教程)

22、【考點(diǎn)知識(shí)解讀】考點(diǎn)1勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖像剖析:1.理解直線運(yùn)動(dòng)圖象的意義如圖1-3-1應(yīng)用圖象時(shí),首先要看清縱、橫坐標(biāo)代表何種物理量對(duì)直線運(yùn)動(dòng)的圖象應(yīng)從以下幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)它的物理意義:(1)能從圖象識(shí)別物體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)(2)能認(rèn)識(shí)圖象橫縱截距的意義(3)能認(rèn)識(shí)圖象斜率的意義(4)能認(rèn)識(shí)圖象覆蓋面積的意義(僅限于v-t圖象)(5)能說出圖線上任一點(diǎn)的狀況2位移-時(shí)間(s-t)圖象物體運(yùn)動(dòng)的s-t圖象表示物體的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律與物體運(yùn)動(dòng)的軌跡無任何直接關(guān)系如圖1-3-1中a、b、c如圖1-3-2三條直線對(duì)應(yīng)的s-t關(guān)系式分別為,都是勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移圖象縱軸截距表示t=0時(shí)a在b前方處;橫軸截距表示

23、c比b晚出發(fā)時(shí)間;斜率表示運(yùn)動(dòng)速度,易見;交點(diǎn)P可反映t時(shí)刻c追及b3速度-時(shí)間(v-t)圖象物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖象表示物體運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律,與物體運(yùn)動(dòng)的軌跡也無任何直接關(guān)系如圖1-3-2中a、b、c、d四條直線對(duì)應(yīng)的v-t關(guān)系式分別為,直線是勻速運(yùn)動(dòng)的速度圖象,其余都是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度圖象縱軸截距表示b、d的初速度,橫軸截距表示勻減速直線運(yùn)動(dòng)到速度等于零需要的時(shí)間斜率表示運(yùn)動(dòng)的加速度,斜率為負(fù)者(如d)對(duì)應(yīng)于勻減速直線運(yùn)動(dòng)圖線下邊覆蓋的面積表示運(yùn)動(dòng)的位移兩圖線的交點(diǎn)P可反映在時(shí)刻t兩個(gè)運(yùn)動(dòng)(c和d)有相同的速度4s-t圖象與v-t圖象的比較(見金版教程)【例題】如圖1-3-4所示

24、,為a、b兩物體從同一位置沿同一直線運(yùn)動(dòng)的速度圖象,下列說法正確的是 ( )Aa、b加速時(shí),物體a的加速度小于物體b的加速度B20s時(shí),a、b兩物體相遇前相距最遠(yuǎn)C40s時(shí),a、b兩物體相遇前相距最遠(yuǎn)D60s時(shí),a、b兩物體相遇【變式訓(xùn)練】有兩個(gè)光滑固定斜面AB和BC,A和C兩點(diǎn)在同一水平面上,斜面BC比斜面AB長(如圖1-3-5所示),一個(gè)滑塊自A點(diǎn)以速度vA上滑,到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度減小為零,緊接著沿BC滑下,設(shè)滑塊從A點(diǎn)到C點(diǎn)的總時(shí)間是tc,那么如圖1-3-6所示的四個(gè)圖中,正確的表示滑塊速度的大小v隨時(shí)間t變化規(guī)律的是( )圖1-3-5威者 圖1-3-6確良【考能訓(xùn)練】圖1-3-705101

25、5205v/m×s-1t/minA 基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)101. 飛機(jī)起飛時(shí),其豎直方向速度隨時(shí)間變化規(guī)律如圖1-3-7所示,下列說法正確的是 ( )A飛機(jī)經(jīng)20min達(dá)到最高點(diǎn)B飛機(jī)飛行的最大高度為6000mC飛機(jī)經(jīng)5min達(dá)到最高點(diǎn)圖1-3-8D飛機(jī)飛行的最大高度為4500m2. 質(zhì)量為1500kg的汽車在平直的公路上運(yùn)動(dòng),v-t圖象如圖1-3-8所示.由此可求( ) A、前25s內(nèi)汽車的平均速度 B、前l(fā)0s內(nèi)汽車的加速度 C、前l(fā)0s內(nèi)汽車所受的阻力 D、1525s內(nèi)合外力對(duì)汽車所做的功3. (2008寧夏17)甲乙兩車在公路上沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng),它們的v-t圖象如圖1-3-9所示.兩

26、圖象在t=t1時(shí)相交于P點(diǎn),P在橫軸上的投影為Q,OPQ的面積為S.在t=0時(shí)刻,乙車在甲車前面,相距為d.已知此后兩車相遇兩次,且第一次相遇的時(shí)刻為t,則下面四組t和d的組合可能是( )圖1-3-9A、tt1,d=S B、t=C、t D、t= 01234306030甲乙v/(km·h1)t/h圖1-3-104. t0時(shí),甲乙兩汽車從相距70km的兩地開始相向行駛,它們的vt圖象如圖1-3-10所示.忽略汽車掉頭所需時(shí)間.下列對(duì)汽車運(yùn)動(dòng)狀況的描述正確的是( ) A、在第1小時(shí)末,乙車改變運(yùn)動(dòng)方向 B、在第2小時(shí)末,甲乙兩車相距10km C、在前4小時(shí)內(nèi),乙車運(yùn)動(dòng)加速度的大小總比甲車的

27、大D、在第4小時(shí)末,甲乙兩車相遇圖1-3-145. 伽利略通過研究自由落體和物塊沿光滑斜面的運(yùn)動(dòng),首次發(fā)現(xiàn)了勻加速運(yùn)動(dòng)規(guī)律伽利略假設(shè)物塊沿斜面運(yùn)動(dòng)與物塊自由下落遵從同樣的法則,他在斜面上用刻度表示物塊滑下的路程,并測(cè)出物塊通過相應(yīng)路程的時(shí)間,然后用圖線表示整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程,如圖1-3-14所示圖1-3-14中OA表示測(cè)得的時(shí) 間,矩形OAED的面積表示該時(shí)間內(nèi)物塊經(jīng)過的路程,則圖中OD的長度表示 P為DE的中點(diǎn),連接OP且延長交AE的延長線于B,則AB的長度表示 圖1-3-156.(2009全國2.15). 兩物體甲和乙在同一直線上運(yùn)動(dòng),它們?cè)?0.4s時(shí)間內(nèi)的v-t圖象如圖1-3-15所示。若僅

28、在兩物體之間存在相互作用,則物體甲與乙的質(zhì)量之比和圖中時(shí)間t1分別為A和0.30s B3和0.30s C和0.28s D3和0.28s圖1-3-177.(2008廣東理科基礎(chǔ)10)圖1-3-17是做物體做直線運(yùn)動(dòng)的vt圖像,由圖像可得到的正確結(jié)果是At1s時(shí)物體的加速度大小為1.0ms2Bt5s時(shí)物體的加速度大小為0.75ms2C第3s內(nèi)物體的位移為1.5mD物體在加速過程的位移比減速過程的位移大05101015205t/sv/(m/s)b(乙)a(甲)圖1-3-198乙兩輛汽車在平直的公路上沿同一方向作直線運(yùn)動(dòng),t0時(shí)刻同時(shí)經(jīng)過公路旁的同一個(gè)路標(biāo)。在描述兩車運(yùn)動(dòng)的vt圖中(如圖1-3-19)

29、,直線a、b分別描述了甲乙兩車在020 s的運(yùn)動(dòng)情況。關(guān)于兩車之間的位置關(guān)系,下列說法正確的是 A在010 s內(nèi)兩車逐漸靠近 B在1020 s內(nèi)兩車逐漸遠(yuǎn)離 C在515 s內(nèi)兩車的位移相等D在t10 s時(shí)兩車在公路上相遇0tt/sS/m圖1-3-209. 圖1-3-20為一質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間圖像,曲線為一段圓弧,則下列說法中正確的是( )A質(zhì)點(diǎn)可能做圓周運(yùn)動(dòng)B質(zhì)點(diǎn)一定做直線運(yùn)動(dòng)Ct時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)離開出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)D質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速率先減小后增大10、如圖1-3-18所示為汽車剎車痕跡長度x(即剎車距離)與剎車前車速v(汽車剎車前勻速行駛)的關(guān)系圖象。例如,當(dāng)剎車痕跡長度為40m時(shí),剎車前車速為80km/h(

30、1)假設(shè)剎車時(shí),車輪立即停止轉(zhuǎn)動(dòng),嘗試用你學(xué)過的知識(shí)定量推導(dǎo)并說明剎車痕跡與剎車前車速的關(guān)系。(2)在處理一次交通事故時(shí),交警根據(jù)汽車損壞程度估計(jì)出碰撞時(shí)的車速為40km/h,并且已測(cè)出剎車痕跡長度為20m,請(qǐng)你根據(jù)圖象幫助交警確定出該汽車剎車前的車速,并在圖象中的縱軸上用字母A標(biāo)出這一速度,由圖1-3-22知,汽車剎車前的速度為多少?圖1-3-22第4節(jié) 研究勻變速直線運(yùn)動(dòng) 【考情分析】 考試大綱 大綱解讀實(shí)驗(yàn):研究勻變速直線運(yùn)動(dòng) 歷年高考對(duì)本節(jié)的考查頻率較高,題型以實(shí)驗(yàn)填空題、判斷題、簡答題為主,其中利用“逐差法”求加速度以及求某點(diǎn)的瞬時(shí)速度是考試的重點(diǎn)。 【考點(diǎn)知識(shí)梳理】(見金版教程)【

31、考點(diǎn)知識(shí)解讀】剖析:1. 實(shí)驗(yàn)原理設(shè)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度是a,在各個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間T里的位移分別是s1、s2、s3則有s=s2-s1=s3-s2=s4-s3=aT2 由上式還可得到s4-s1=(s4-s3)+(s3-s2)+(s2-s1)=3aT2同理有s5-s2=s6-s3=3aT2可見,測(cè)出各段位移s1、s2即可求出 再算出a1、a2的平均值,就是我們所要測(cè)定的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度2. 紙帶處理從打點(diǎn)計(jì)時(shí)器重復(fù)打下的多條紙帶中選點(diǎn)跡清楚的一條,舍掉開始比較密集的點(diǎn)跡,從便于測(cè)量的地方取一個(gè)開始點(diǎn)O,然后每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、(或者說每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)記數(shù)點(diǎn)),這樣做的好處

32、是相鄰記數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是0.1s,便于計(jì)算。測(cè)出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離s1、s2、s3 3. 利用s1、s2、s3 可以計(jì)算相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移差s2-s1、s3- s2、s4- s3,如果它們?cè)谠试S的誤差范圍內(nèi)相等,則可以判定被測(cè)物體的運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)。4. 利用紙帶可以求被測(cè)物體在任一計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)刻的瞬時(shí)速度v:如5. 利用紙帶求被測(cè)物體的加速度a。具體來說又有3種方法:t/s0 T 2T 3T 4T 5T 6Tv/(ms-1) “逐差法”:從紙帶上得到6個(gè)相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移,則. 利用任意兩段相鄰記數(shù)點(diǎn)間的位移求a:如.圖1-4-1 利用v-t圖象求a:求出A、B、C、D、E、F各點(diǎn)

33、的即時(shí)速度,畫出如右的v-t圖線,如圖1-4-1圖線的斜率就是加速度a.6. 實(shí)驗(yàn)步驟(1)按教材所示,把附有滑輪的長木板放在實(shí)驗(yàn)桌上,并使滑輪伸處桌面。把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長木板上沒有滑輪的一端,連接好電路.(2)把一條細(xì)繩拴在小車上,使細(xì)繩跨過滑輪,下邊掛上合適的鉤碼。把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,并把紙帶的一端固定在小車的后面.(3)把小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處,接通電源后,放開小車,讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一列小點(diǎn)。換上新紙帶,重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次.s1 s2 s3A B C D(4)從三條紙帶中選擇一條比較理想的,如圖1-4-2舍掉開頭一些比較密集的點(diǎn)子,在后邊便于測(cè)量的地方找一個(gè)開

34、始點(diǎn).為了測(cè)量方便和減小誤差,通常不用每打一次點(diǎn)的時(shí)間作為時(shí)間的單位,而用每打五次點(diǎn)的時(shí)間作為時(shí)間的單位,就是T=0.02×5=0.1s.在選好的開始點(diǎn)下面標(biāo)明A,在第六點(diǎn)下面標(biāo)明B,在第十一點(diǎn)下面標(biāo)明C,在第十六點(diǎn)下面標(biāo)明D,點(diǎn)A、B、C、D叫做計(jì)數(shù)點(diǎn),如圖所示.兩個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離分別是s1、s2、s3圖1-4-2(5)測(cè)出六段位移s1、s2、s3、s4、s5、s6的長度,把測(cè)量結(jié)果填入下表1中.(6)根據(jù)測(cè)量結(jié)果,利用“實(shí)驗(yàn)原理”中給出的公式算出加速度a1、a2、a3的值。注意:T=0.1s求出a1、a2、a3的平均值,它就是小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度.【例題】某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量一個(gè)作勻變速直線運(yùn)動(dòng)物體的加速度,得到如圖1-4-3所示的一條紙帶,測(cè)得相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離在紙帶上已標(biāo)出,已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的周期為0.02s;請(qǐng)根據(jù)紙帶記錄的數(shù)據(jù),計(jì)算打計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)的瞬時(shí)速度v5= m/s ;該物體運(yùn)動(dòng)的加速度為 m/s2 .2345678圖1-4-33.263.654.044.424.815.22cm【變式訓(xùn)練】.實(shí)驗(yàn)裝置如圖1-4-4所示;一木塊放在水平長木板上,左側(cè)拴有一細(xì)軟線,跨過固定在木板邊緣的滑輪與一重物相連,木塊右側(cè)與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連,在重物牽引下,木塊在木板上向左運(yùn)動(dòng),重物落地后,木塊繼續(xù)向左做勻減速運(yùn)動(dòng),圖1-

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